颗粒和粉末油页岩干馏炉.pdf

第十二章 颗粒和粉末油页岩干馏炉       由于直筒式层状干馏炉只能用于处理块状页岩（8～75mm，或10～125mm），不能加工 颗粒和粉末页岩，否则会导致炉内气流分布不匀，阻力增大，干馏能力减小，油收率降低， 甚至无法正常操作。多年来，一些国家曾经研制开发了多种用于颗粒（0～10mm， 或 0～ 25mm ）和粉末（0～2mm，或 0～3mm ）页岩干馏的炉型。对于颗粒页岩，通常是用热的 颗粒页岩灰作为固体热载体与油页岩在回转炉或移动床炉内相混而进行加热干馏。对于粉末 页岩，则是采用热的粉末页岩灰作为固体热载体，在流态化床内与粉末页岩相混而进行加热 干馏。本章主要介绍较成熟的爱沙尼亚葛洛特颗粒页岩干馏的工业炉型（日处理油页岩 3000t ），和近年来加拿大与澳大利亚开发的塔瑟克颗粒页岩干馏的工业炉型( 日处理油页岩 6000t)，以及早先德国开发的鲁奇～鲁尔盖斯中型试验炉型（日处理油页岩 24t ）及大连理 工大学开发的固体热载体颗粒页岩干馏试验炉型（小试装置日处理油页岩 0.24t，工业试验 装置口处理褐煤150t）。本章也介绍了茂名石油公司等开发的流化干馏粉末页岩的中试装置 （日处理24t 油页岩）。  12.1 葛洛特炉 12.1.1 葛洛特炉的发展历程      葛洛特（Caloter ）炉是一种回转式固体热载体干馏炉，用热页岩灰作为固体热载体与颗 粒页岩在回转炉内混合而进行干馏，制取页岩油，于馏后的半焦和页岩灰混合物由空气在喷  射式管中燃烧，生成的页岩灰的一部分作为热载体循环使用[1～7] 。早在 1945 年，前苏联科 学院能源研究所，即今之莫斯科市俄罗斯能源研究所（ENIN）研究开发了葛洛特炉型。1946 年建起了实验室装置，此后历经半个多世纪，逐步扩大至工业生产规模。其各个阶段的葛洛 特装置的油页岩日处理量依次为：1.0、2.5、150、200、500、3330t 。葛洛特装置亦名 UTT 型（俄语yTT 型）。中试和工业试验装置主要由前苏联列宁格勒市设计院，今圣彼得堡市原 子能设计院设计，有UTT ‐ 25、UTT ‐ 50、UTT ‐ 100、UTT ‐ 200、UTT ‐ 500 及UTT ‐ 3000 等型 号[6] 。       1953 年，曾在爱沙尼亚基维利（Kivili）市油页岩炼油厂建设一台日处理200t 颗粒油页 岩固体热载体干馏装置（UTT ‐ 200 ），运转至1963 年。1963 年又建一台日处理500t 的放大 规模的同类葛洛特装置（UTT ‐ 500 ），运转至1981 年，生产锅炉燃料、浸枕木油等。运行情 况见表12 ‐ 1[6] 。  表12 – 1 爱沙尼亚基维利页岩油厂葛洛特装置运转情况         1984 年，爱沙尼亚纳尔瓦(Narva)油页岩电厂建起了两台日处理 3000t 颗粒页岩的葛洛 特干馏装置（UTT –3000 ），运转至今。山于该装置规模扩大了，流程复杂，设备及转动机械 较多，操作不易掌握，其运转人员花了很大的精力和物力，对其进行不断的改进和完善。据 [7] 介绍，当前的运行情况已趋正常，年操作时间达6200～7200h （设计年运行时间为6800 ） 。  12.1.2 葛洛特炉的工艺流程      葛洛特炉的工艺系统主要包括三个部分：热烟气喷射式干燥油页岩，页岩灰作为固体热 载体在回转式反应器中加热干馏已干燥了的油页岩，以及空气喷射式燃烧页岩半焦（与页岩  灰的混合物）[1] 。  日加工3000t 油页岩的葛洛特（UTT – 3000 ）装置流程见图12 – 1[2] 。    图12 – 1 葛洛特炉的工艺流程  原料页岩（热值8361kJ/kg ）经锤式破碎机破碎筛分至0 ‐ 25 mm 粒径，由皮带运输机送 入装置的（图中的4 ）加料斗，再去螺旋进料器。  螺旋进料器的供料端设有封闭室，具有止回阀，以免装置内的物流倒窜逸出。螺旋进料 器将油页岩送人气流喷射式干燥器（AFD ），油页岩在气流干燥器内